季節(jié)性凍土熱傳導(dǎo)性質(zhì)研究.pdf

1、在季凍區(qū)和多年凍土區(qū)的工程建設(shè)中，工程的修建對土壤溫度場的影響是需要考慮的重要問題，溫度場計算中一個重要的參數(shù)是導(dǎo)熱系數(shù)，只有掌握巖土材料的導(dǎo)熱系數(shù)，才能準(zhǔn)確預(yù)測路基、地基、邊坡及地下工程的溫度場，進(jìn)而完成凍融穩(wěn)定性分析以及隔熱層設(shè)計。導(dǎo)熱系數(shù)是能夠直接表征物體熱傳導(dǎo)能力大小的物理量，可見導(dǎo)熱系數(shù)在傳熱過程中的重要地位，本文的主要研究也以對導(dǎo)熱系數(shù)的研究為中心圍繞展開。
　　在季節(jié)性凍土地區(qū)，因為一年四季的溫度變化產(chǎn)生周期性的凍融

2、循環(huán)，使得土中的水凍結(jié)又融化，產(chǎn)生不均勻沉降，給建筑、交通、地下管道等造成破壞，也給設(shè)計、施工、養(yǎng)護(hù)帶來非常大的困難。首先通過做導(dǎo)熱系數(shù)測定試驗，研究了導(dǎo)熱系數(shù)與含水率、干密度和凍融循環(huán)次數(shù)之間的關(guān)系，得出導(dǎo)熱系數(shù)隨含水率和干密度的增加而增加，隨凍融循環(huán)次數(shù)的增加而逐漸減小，導(dǎo)熱系數(shù)越大代表熱傳導(dǎo)能力越強(qiáng)，通過這幾個影響因素的變化即可判斷出熱傳導(dǎo)能力的變化，從而可采取相應(yīng)措施確保路基的穩(wěn)定性。再將10cm×10cm圓柱體試驗土樣以及實際

3、路基分別抽象成無限長圓柱體模型和半無限大平板面進(jìn)行解析，利用基本傳熱學(xué)理論，針對路基在夏季大氣溫度升高和冬季大氣溫度降低的情況，分析得出較準(zhǔn)確的溫度、熱流密度和熱流量模型，實際中，只需觀測土層邊界處的溫度，通過模型計算，能夠更快速且較準(zhǔn)確地得到該土層中各點(diǎn)處的溫度、熱流密度與熱流量，也為溫度場計算提供便利條件。為保證路基的熱穩(wěn)定性，需要對導(dǎo)熱系數(shù)在未來的變化進(jìn)行預(yù)測，使用SPSS數(shù)理統(tǒng)計軟件和BP人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)分別將已測得的導(dǎo)熱系數(shù)數(shù)據(jù)進(jìn)